Ce travail de recherche examine la possibilité d'intégration des principes de conception centrée utilisateurs dans un processus de conception de systèmes d'information interactifs (SII). L'approche de l'analyse de l'activité produit une description des stratégies d'utilisation de ce type de systèmes. Cette description doit servir de base afin de spécifier le système à développer. L'hypothèse avancée est que pour réussir leur intégration, les données d'une analyse des usages doivent être représentées dans un formalisme le plus proche possible du langage de développement. Afin de réaliser cette intégration nous avons mis au point la méthode RAMSES. RAMSES propose une méthodologie centrée utilisateur de conception de SII en cinq étapes : recueil des données, analyse des données recueillies, modélisation du système s'appuyant sur les flux d'information, spécification et évaluation des spécifications. Cette méthode a été appliquée à la conception d'un système d'information voyageurs multimodal (SIVM). <br />En premier lieu, nous avons étudié le domaine d'application du système à concevoir : l'information multimodale des voyageurs de transports en commun confrontés à une perturbation du trafic. Nous avons construit et mis en œuvre la méthodologie de recueil et d'analyse des besoins des usagers dans différentes situations nominales et perturbées. Afin de modéliser les données recueillies, nous avons adopté un paradigme de représentation à base d'objets et de relations qui représentent les acteurs, les sites, les outils et leurs interactions. Nous avons construit un modèle générique des connaissances acquises lors de l'analyse des besoins des utilisateurs. Ce modèle a, par la suite, été transcrit dans le formalisme UML à des fins de spécification du système à concevoir. Dans la dernière partie, nous avons implémenté une application informatique basée sur ce modèle. Cette application est un outil d'aide à la conception visant à assister la validation des spécifications du système d'information interactif à concevoir.

Les moteurs de recherche exploratoire (MRE) sont des logiciels aidant les utilisateurs à explorer un domaine d’intérêt pour y faire des découvertes. Ces moteurs se distinguent en cela des moteurs de recherche classiques tels que Google, Bing ou Yahoo!, lesquels supportent plutôt des recherches ciblées ou recherches de consultation (lookup). Si l’on admet que l’évaluation des MRE vise à vérifier si ces derniers aident effectivement les utilisateurs à réaliser leur tâche d’exploration, on constate que les méthodes existantes d’évaluation de ces systèmes ne permettent pas réellement cette vérification. L’une des raisons à cela est que ces méthodes ne reposent pas sur un modèle approprié de la recherche exploratoire (RE) ou qu’elles restent accrochées à un modèle de la recherche de consultation. L’objectif principal de cette thèse est de proposer aux concepteurs de ces MRE des méthodes d’évaluation centrées utilisateurs reposant sur un modèle du processus de RE. Ainsi, après avoir modélisé le processus de RE, nous proposons deux méthodes d’évaluation qui peuvent être utilisées tout au long du processus de conception. La première méthode, une méthode d’inspection sans utilisateurs, peut être utilisée dès les premières maquettes, et repose sur des heuristiques de RE. Nous avons également proposé des outils facilitant l’utilisation de ces heuristiques : un formulaire en ligne ainsi qu’une extension Google Chrome appelée CheXplore. La seconde méthode, avec utilisateurs, peut être utilisée dès la première version d’un prototype fonctionnel. Cette méthode se présente comme une procédure de test utilisateur personnalisable. Dans cette thèse, nous nous intéressons plus particulièrement à deux éléments de cette procédure : un protocole d’élaboration de tâches de RE et une grille d’analyse d’enregistrements vidéo de session de RE. La pertinence du modèle ainsi que les méthodes qui en découlent ont été évaluées à l’occasion de tests utilisateurs. Le modèle, les heuristiques et le protocole d’élaboration des tâches de RE ont été validés. Les premières évaluations de la grille d’analyse d’enregistrements vidéos ont révélé des points à améliorer. / Exploratory search systems are search engines that help users to explore a topic of interest. A shortcoming of current evaluation methods is that they cannot be used to determine if an exploratory search system can effectively help the user in performing exploratory search tasks. Indeed, the assessment cannot be the same between classic search systems (such as Google, Bing, Yahoo!...) and exploratory search systems. The complexity and the difficulty to have a consensus definition of the exploratory search concept and process are reflected in the difficulties to evaluate such systems. Indeed, they combine several specifics features and behaviors forming an alchemy difficult to evaluate. The main objective of this thesis is to propose for the designers of these systems (i.e. computer scientists) user-centered evaluation methods of exploratory search systems. These methods are based on a model of exploratory search process in order to help the evaluators to verify if a given system supports effectively the exploratory search process. Thus, after elaborating a model of exploratory search process, we propose two model-based methods, with and without users, which can be used all along the design process. The first method, without users, can be used from the first sketch of the system, consists of a set of heuristics of exploratory search and a procedure for using them. We also propose two tools facilitating their use: an online form format and an Google Chrome plugin, CheXplore. The second method involves real end-users of exploratory search systems who test a functional prototype or version of an exploratory search system. In this thesis, we mainly focus on two model-based elements of a customizable user testing procedure: a protocol for the elaboration of exploratory search tasks and a video analysis grid for the evaluation of recorded exploratory search sessions.

L'aéronautique civile commerciale poursuit l'objectif du déplacement de biens ou de personnes, par les airs, en maintenant un niveau optimal de sécurité. Depuis plus de trente ans, en dépit de cadres normatifs de plus en plus stricts et d'automatismes de plus en plus performants, le rapport entre performance visée et risque encouru ne progresse plus.Le facteur humain constitue un levier d'action majeur pour franchir ce plancher de verre. Dans le cadre contraint de l'aéronautique, la conception d'outils visant à assister la cognition des pilotes est ainsi une direction d'avenir. L'anticipation a été identifiée comme un processus central dans la gestion des ressources cognitives. Dans une démarche de cognitique, nous avons ainsi entrepris la conception d'un outil d'aide à l'anticipation en impliquant des pilotes à chaque étape des développements.D'une analyse de l'activité sur la base d'enregistrements en cockpit et d'entretiens, nous avons construit un modèle de l'activité réelle des pilotes lors de la descente et l'approche sur l'aéroport de Rio de Janeiro. L'étude bibliographique mit en lumière des points critiques relevant de l'anticipation et nécessitant une expérimentation préliminaire. Les résultats expérimentaux conciliés à nos hypothèses de compréhension de l'anticipation achevèrent le cahier des charges du cœur fonctionnel de notre outil d'aide à l'anticipation. Un algorithme de planification dynamique exploitant notre modèle de l'activité fut conçu et implémenté au sein d'ASAP (Anticipation Support for Aeronautical Planning) le démonstrateur de concept industriel de Thales Avionics. 36 pilotes civils commerciaux participèrent enfin à son évaluation en simulateur.

L’industrie aéronautique poursuit depuis de nombreuses années l’objectif d’un niveau optimal de sécurité dans le cadre du transport aérien. En ce qui concerne l’aviation militaire, plus exactement tactique, cette priorité se double d’une recherche de performance de plus en plus élevée et polymorphe. Ce qui caractérise ce type d’aviation, c’est le rapport entre la performance poursuivie et les risques acceptés. Il dépend essentiellement du contexte et des enjeux des missions à réaliser.L’approche facteur humain constitue un levier d’action majeur pour permettre la réalisation de cet enjeu. Ainsi, dans le cadre contraint de l’aéronautique, la conception et la mise au point d’outils permettant d’assister la cognition des équipages demeure une perspective d’avenir même si la formation des pilotes devient également un enjeu majeur pour les prochaines années. Dans ce contexte, la gestion des ressources cognitives, et plus particulièrement les stratégies spécifiques de gestion mises en place par les pilotes, sont centrales au processus de prise de décision sous contraintes.Dans une démarche de recherche et d’ingénierie en cognitique, nous avons entrepris une étude impliquant des pilotes et permettant la compréhension de ces mécanismes ainsi que la production de recommandations pour la conception d’outil d’aide à la gestion de leurs ressources cognitives. A partir de l’analyse du retour d’expériences, et sur la base des résultats d’une approche expérimentale préliminaire, nous avons construit un protocole pour mettre en évidence les stratégies mises en place par les pilotes, dans le cadre d’une activité réelle, lors de la descente et de l’approche finale sur l’aéroport de Clermont-Ferrand avec une panne critique. Les résultats expérimentaux conciliés à nos hypothèses de compréhension sur la gestion des ressources cognitives et les stratégies de gestion, achèvent notre analyse et nos recommandations pour un outil d’aide à la gestion des ressources des pilotes.14 équipages d’Airbus A400M de l’armée de l’air ont participés à cette évaluation en simulateur. / The aviation industry has for many years pursued the objective of an optimum level of safetyin the air transport sector. With regard to military aviation, more precisely tactical, thispriority is coupled with an increasingly high and polymorphic search for performance. Whatcharacterize this type of aviation is the relationship between the performance pursued and theaccepted risks. It depends essentially on the context and the stakes of the missions to becarried out.The human factor approach is a major leverage for achieving this challenge. Thus, within theconstrained domain of aeronautics, the design and development of tools to assist crewcognition remains a prospect for the future, even if pilot training also becomes a majorchallenge for the coming years. In this context, the management of cognitive resources, and inparticular the specific management strategies put in place by the pilots, are central to thedecision-making process under constraints.In a research and engineering approach in cognition, we undertook a study involving pilotsand allowing the understanding of these mechanisms as well as the production ofrecommendations for the design of tools to help manage their cognitive resources. On thebasis of the analysis of feedback, and results of a preliminary experimental approach, we havebuilt a protocol to highlight the strategies implemented by the pilots in the context of anactivity during the descent and the final approach on the Clermont-Ferrand airport with acritical breakdown. The experimental results reconciled with our understanding hypotheseson the management of cognitive resources and management strategies, complete our analysisand recommendations for a tool to help manage the resources of the pilots.

L’aéronautique civile commerciale poursuit l’objectif du déplacement de biens ou de personnes, par les airs, en maintenant un niveau optimal de sécurité. Depuis plus de trente ans, en dépit de cadres normatifs de plus en plus stricts et d’automatismes de plus en plus performants, le rapport entre performance visée et risque encouru ne progresse plus.Le facteur humain constitue un levier d’action majeur pour franchir ce plancher de verre. Dans le cadre contraint de l’aéronautique, la conception d’outils visant à assister la cognition des pilotes est ainsi une direction d’avenir. L’anticipation a été identifiée comme un processus central dans la gestion des ressources cognitives. Dans une démarche de cognitique, nous avons ainsi entrepris la conception d’un outil d’aide à l’anticipation en impliquant des pilotes à chaque étape des développements.D’une analyse de l’activité sur la base d’enregistrements en cockpit et d’entretiens, nous avons construit un modèle de l’activité réelle des pilotes lors de la descente et l’approche sur l’aéroport de Rio de Janeiro. L’étude bibliographique mit en lumière des points critiques relevant de l’anticipation et nécessitant une expérimentation préliminaire. Les résultats expérimentaux conciliés à nos hypothèses de compréhension de l’anticipation achevèrent le cahier des charges du cœur fonctionnel de notre outil d’aide à l’anticipation. Un algorithme de planification dynamique exploitant notre modèle de l’activité fut conçu et implémenté au sein d’ASAP (Anticipation Support for Aeronautical Planning) le démonstrateur de concept industriel de Thales Avionics. 36 pilotes civils commerciaux participèrent enfin à son évaluation en simulateur. / Civil aviation pursues the objective of moving people or goods through the air with an optimal level of safety. For more than thirty years, despite a stricter and stricter regulatory framework and highly reliable automation, the ratio between performance and acceptable risk is not improving anymore.Human factors are a major action lever to break this glass floor. In the constrained context of aviation, designing tools aiming at assisting pilots’ cognition is thus a promising direction. Anticipation has been identified central in the process of cognitive resources management. In a human factors engineering approach, we undertook the design of an anticipation support tool involving pilots at each step of the development.From an activity analysis performed on the basis of in-cockpit recordings and interviews we constructed a model of the actual pilots’ activity during the descent and approach phases on Rio de Janeiro airport. The state of the art highlighted the key elements related to anticipation which could take benefit of a preliminary experiment. Experimental results brought together with our hypotheses about how anticipation works completed the requirements of the functional core of our anticipation support tool. A dynamic planning algorithm was then designed and implemented within ASAP (Anticipation Support for Aeronautical Planning), Thales Avionics’ proof of concept. 36 commercial pilots took part to its evaluation in a simulated environment.

Jamais nos modes de vie et les produits qui nous entourent n'ont évolué aussi rapidement. Cette évolution est un facteur nouveau à prendre en compte dans le développement de produits pour s'assurer de leur appropriation par les utilisateurs. C'est ainsi que les approches de conception s'orientent petit à petit vers l'intégration des usages. L'approche Living Lab est axée autour de quatre principes : le réalisme de la situation d'usage étudiée ; la continuité de la collaboration avec les utilisateurs ; la collecte de données d'usage spontanées ; l'augmentation de la capacité des utilisateurs à influencer le développement du produit. Ces principes facilitent le passage de la conception centrée-utilisateurs vers la conception centrée-usages, mais sont difficiles à réaliser concrètement. Pour accompagner et inspirer les concepteurs, nous proposons une méthode de pilotage de projet Living Lab composée de dix-huit opérations visant chacune l'atteinte d'un de ces principes. La méthode proposée est représentée sous forme de diagrammes NIAM-ORM, facilement compréhensibles car proche du langage naturel binaire. Deux projets urbains et deux projets industriels ont permis de tester notre méthode. La pertinence des opérations sur l'atteinte des principes est évaluée par le biais des réseaux bayésiens : selon les résultats obtenus, les opérations sont validées, ajustées ou reformulées puis ré-implémentées dans le modèle NIAM-ORM / Our way of life and the products that surround us have never evolved so quickly. This evolution is a new factor to take into account in the product development to ensure the product appropriation by the users. For that reason the design approaches try to integrate usages. The Living Lab approach is organised around four principles: the realism of the studied situation; the continuity in the collaboration with the users; the collection of spontaneous usage data; the empowerment of users in the design process. These principles facilitate the path from "user-centred design" to "usage-centred design" but are difficult to realise practically. To guide and inspire the designers we propose a Living Lab project method made of eighteen operations; each operation is supposed to reach one of the four principles. The proposed method is represented with NIAM-ORM diagrams which are easily understandable because of its similarity with natural language. We tested our method on two urban projects and two industrial projects. The relevance of the tested operations on the principle realisation is evaluated according to bayesian networks: depending on the results the operations are validated, adjusted or rephrased and implemented again in the NIAM-ORM model